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        脫氧雪腐鐮刀菌烯醇的物理和化學(xué)脫毒方法研究進(jìn)展

        2017-11-28 04:52:54常敬華欒雨婷周安群何志明
        糧食與飼料工業(yè) 2017年11期
        關(guān)鍵詞:效果研究

        常敬華,欒雨婷,周安群,何志明

        (遼寧工程技術(shù)大學(xué)理學(xué)院,遼寧 阜新 123000)

        脫氧雪腐鐮刀菌烯醇的物理和化學(xué)脫毒方法研究進(jìn)展

        常敬華,欒雨婷,周安群,何志明

        (遼寧工程技術(shù)大學(xué)理學(xué)院,遼寧 阜新 123000)

        脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(DON)主要污染小麥、玉米、大麥和燕麥等谷類作物,并可帶入至面包、面條、麥片、餅干、啤酒和飼料中,是一種世界性糧食及其制品污染物。DON毒素具有較強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性,在食物鏈中可持續(xù)對(duì)人和動(dòng)物造成危害。DON毒素的脫毒方法主要包括物理、化學(xué)及生物脫毒。詳細(xì)論述了加熱、吸附、輻照等物理方法及堿性試劑、氧化試劑、還原試劑等化學(xué)試劑對(duì)DON毒素的影響,為降低DON毒素的潛在危害提供參考。

        脫氧雪腐鐮刀菌烯醇;谷類作物;脫毒

        脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(DON)主要由禾谷鐮刀菌產(chǎn)生,屬B族單端孢霉烯族毒素,是世界流行性的谷物污染物。DON毒素主要污染小麥、玉米、大麥、燕麥等谷類作物,以及由這些原料加工成的小麥粉、面包、面條、麥片、啤酒和飼料等制品。由于受氣候因素和種植、貯藏方式的影響,我國(guó)主要糧食易受DON毒素的污染,尤其是南方高溫高濕地區(qū),梅雨季節(jié)更有利于鐮刀菌生長(zhǎng)及產(chǎn)毒。

        DON毒素具有多種毒性作用,分子中C12/C13上的環(huán)氧基團(tuán)是DON毒素最主要的毒性基團(tuán),另外,三個(gè)自由羥基與DON毒性也有關(guān),比較重要的是C3羥基(見圖1)[1]。作物被DON毒素污染不僅造成產(chǎn)量降低、品質(zhì)下降,并由于其具有較強(qiáng)的物理化學(xué)穩(wěn)定性,加工中不易被破壞,嚴(yán)重影響人和動(dòng)物的健康。在赤霉病的高發(fā)地區(qū),嚴(yán)重時(shí)可造成人和動(dòng)物的死亡。因此,污染谷物DON毒素的脫毒技術(shù)成為國(guó)內(nèi)外科研工作者的研究熱點(diǎn)。詳細(xì)綜述了國(guó)內(nèi)外DON毒素的物理、化學(xué)脫毒方法,為飼料和食品的合理加工提供參考。

        圖1 脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(DON)的分子結(jié)構(gòu)

        1 脫氧雪腐鐮刀菌烯醇的物理脫毒技術(shù)研究進(jìn)展

        1.1熱處理

        加熱處理是降解DON毒素常用的物理方法,但在不同的酸堿性條件下,DON的熱穩(wěn)定程度及降解產(chǎn)物不同。Wolf在不同pH值(4、7、10)對(duì)DON標(biāo)準(zhǔn)品的熱穩(wěn)定性進(jìn)行了研究,認(rèn)為DON毒素在100℃或120℃弱酸性和中性條件加熱1 h相對(duì)穩(wěn)定,在堿性條件pH10.0時(shí),120℃、30 min或者170℃、15 min條件下,DON毒素完全被破壞,加熱時(shí)堿性環(huán)境促進(jìn)了DON毒素的降解[2]。Bretz通過在堿性條件下加熱DON和3-ADON,除獲得已知的降解產(chǎn)物外,還獲得了4種新產(chǎn)物[3]。Mishra將DON在不同溫度下加熱1 h,結(jié)果發(fā)現(xiàn)加熱至100℃時(shí)穩(wěn)定,125℃時(shí)DON輕度降解(約16%),溫度提高到150~250℃,DON的降解率為83%~100%;將DON分別在pH值為1~12的水溶液中37℃孵育1 h后發(fā)現(xiàn),pH6時(shí)降解率為11%,pH值為3、2和1時(shí),DON濃度分別下降了30%,60%和66%,利用ESI-MS對(duì)酸性條件下的降解產(chǎn)物進(jìn)行分析,其m/z為279,利用UV光譜與DOM-1標(biāo)準(zhǔn)品比對(duì)證實(shí)其λmax均為208,經(jīng)判斷為DOM-1,即脫環(huán)氧DON[4],而DON在低溫條件37℃時(shí),堿性pH(8~12)時(shí)較穩(wěn)定。以上研究可以看出,熱和堿性環(huán)境的協(xié)同作用增加了DON毒素的降解效果。

        DON毒素在熱加工食品中的變化已進(jìn)行廣泛的研究,由于食品中的DON毒素存在形式和所處環(huán)境相對(duì)復(fù)雜,不同的加工方式DON毒素的降解效果不同。用不同溫度、處理時(shí)間、流速的過熱蒸汽處理DON污染過的小麥發(fā)現(xiàn),110℃和135℃未發(fā)生DON毒素含量降低,185℃的蒸汽處理6 min使DON濃度降低52%,其中熱降解是DON破壞的主要因素[5]。面包等焙烤食品不僅需要加熱,同時(shí)不同微生物發(fā)酵對(duì)DON毒素及衍生物產(chǎn)生的作用不同,從而影響焙烤后DON毒素含量變化;不含微生物發(fā)酵的餅干等焙烤食品其處理相對(duì)簡(jiǎn)單,但也需考慮食品成分、添加劑及焙烤條件的影響;黃堿面條等食品由于碳酸鈉的加入在加熱過程促進(jìn)了DON毒素的降解。因此,不同食品加工過程DON毒素含量的變化除加熱外可能由多種原因共同作用,研究食品加熱過程對(duì)DON毒素的降解機(jī)制及降解產(chǎn)物,尋找合理的熱加工方式有助于DON毒素的有效降解,從而提高產(chǎn)品的安全性[6-7]。

        1.2吸附

        利用吸附劑對(duì)真菌毒素進(jìn)行吸附,可減少腸道對(duì)毒素的吸收,防止其進(jìn)入血液及靶器官,降低真菌毒素對(duì)人體的毒害作用。合適的吸附劑選擇需充分了解吸附劑及毒素的性質(zhì),包括吸附劑的物理結(jié)構(gòu)如:總的吸收量、分布狀況、孔徑大小和表面性質(zhì)等;對(duì)于真菌毒素,需要了解真菌毒素的極性、可溶性、分子大小、形狀以及電離情況、電荷分布、電離常數(shù)等[8]。用于真菌毒素的吸附劑主要有活性炭、硅酸鋁、水合鋁硅酸鈉鈣(HSCAS)、黏土、膨潤(rùn)土、斜發(fā)沸石、合成樹脂及酵母細(xì)胞壁衍生產(chǎn)物等。

        用于真菌毒素吸附的材料由于來源不同、組成存在差異導(dǎo)致其物理性質(zhì)不同,因而對(duì)DON毒素的吸附效果不盡相同。Avantaggiato建立的豬胃腸道實(shí)驗(yàn)室模型研究了活性炭和硅酸鋁鹽(Q/FIS)對(duì)真菌毒素的吸附作用,添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%Q/FIS使黃曲霉毒素B1(AFB1)吸收率降低88%,玉米赤霉烯酮(ZON)降低44%,伏馬菌素(FB)和赭曲霉毒素(OT)降低29%,而對(duì)DON效果不顯著[9]。Sabater通過體外消化模型篩選對(duì)ZON和DON具有吸附作用的吸附劑,除所采用的陽性對(duì)照活性炭對(duì)DON具有較高的吸附率外,其它所采用的礦物黏土,腐殖質(zhì)和酵母細(xì)胞壁衍生物對(duì)DON毒素均無效[10]。而用不同黏土礦物配制的專利產(chǎn)品真菌毒素吸附劑對(duì)DON具有吸附作用[11]。Hassan通過小鼠飼喂試驗(yàn),在DON污染的飼料中添加活性炭顯著減輕了不良反應(yīng)[12]。Devreese對(duì)豬進(jìn)行口服管飼的方式,添加0.1 g/kg BW活性炭吸附DON毒素并在豬體內(nèi)進(jìn)行吸附動(dòng)力學(xué)試驗(yàn),在豬的血漿中并未檢測(cè)到DON毒素[13]。鄧波利用提純蒙脫土和碳化蒙脫土制成DON吸附劑添加至DON含量為2 500 μg/kg的霉變玉米中,能夠改善DON對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能的不利影響,并緩解DON對(duì)斷奶仔豬所產(chǎn)生的腸道損傷[14]。從以上研究中發(fā)現(xiàn),篩選合適的材料或?qū)υ疾牧线M(jìn)行改性或與其它材料復(fù)合從而改變材料性質(zhì)可能對(duì)提高DON毒素的吸附效果具有重要作用。

        由于無機(jī)吸附劑的局限性,如某些活性炭雖然對(duì)DON具有一定吸附作用,但同時(shí)對(duì)飼料營(yíng)養(yǎng)的吸附使其在實(shí)際生產(chǎn)中受到限制。最近十年,有機(jī)吸附材料的研究越來越受到重視,希望能找到有效的、專一的有機(jī)材料,或與無機(jī)材料進(jìn)行復(fù)合,制造新型吸附劑。在豬的飼料中添加酵母細(xì)胞壁產(chǎn)品,具有減少DON和ZON對(duì)豬生長(zhǎng)和健康的影響的能力[15]。Niderkorn等研究認(rèn)為鏈球菌和腸球菌,能分別結(jié)合33% DON,49% ZON,24% FB1和62% FB2[16]。乳酸菌可結(jié)合DON和FB1、FB2,但菌株間差異較大,DON毒素去除率最高的為55%,F(xiàn)B1為82%,F(xiàn)B2為100%[17]。Cavret通過Caco-2細(xì)胞模型分析了6種吸附劑的作用,結(jié)果發(fā)現(xiàn),活性炭、酵母甘露聚糖、海藻β-多糖、真菌β-多糖及豆科植物可降低DON對(duì)增生性腸細(xì)胞的毒性和分化的腸細(xì)胞對(duì)DON吸收的程度,但消膽胺無效[18]。Kong模擬豬的消化系統(tǒng)利用體外實(shí)驗(yàn)考察了10種吸附劑對(duì)DON和AFB1毒素的吸附效果,5種膨潤(rùn)土、2種纖維素、酵母細(xì)胞壁、活性炭及礦物、微生物與植物的復(fù)合產(chǎn)品對(duì)DON相應(yīng)吸附率分別為3.24%、11.6%、22.9%、14.4%和4.3%,而對(duì)AFB1的吸附效果92.5%、-13.5%、92.7%、100.2%和96.6%,大多數(shù)吸附劑對(duì)AFB1的吸附更有效[19]。李榮佳以水合鋁硅酸鈉鈣(HSCAS)、葡甘露聚糖(GM)制備復(fù)合吸附劑HG,通過體外及蛋雛雞體內(nèi)試驗(yàn)分析HG對(duì)AFB1及DON毒素的吸附效果,體外試驗(yàn)HG對(duì)AFB1吸附率(90.24%)優(yōu)于DON(28.08%),體內(nèi)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),單純添加HG對(duì)蛋雞機(jī)體幾乎無損害并具備與體外試驗(yàn)同樣的吸附效果[20]。但Zhao研究結(jié)果為,殼聚糖復(fù)合物對(duì)DON無吸附作用[21]。Giuseppina研究發(fā)現(xiàn)葡萄皮渣對(duì)多種真菌毒素AFB1、ZEA、OTA、FB1均有吸附作用,但對(duì)DON毒素?zé)o效[22]。Souza分析了復(fù)合吸附劑(活性炭、酵母細(xì)胞壁)在體外對(duì)DON毒素的吸附效果并提供了DON毒素吸附預(yù)測(cè)模型[23]。Shang等評(píng)估了酵母細(xì)胞壁(YCW)吸附劑在預(yù)防真菌毒素對(duì)肉雞毒性中的功效,研究認(rèn)為,加入YCW可以防止真菌毒素對(duì)肉雞的一些不良影響,但并未單獨(dú)說明對(duì)DON毒素的吸附及效果[24]。從現(xiàn)有研究結(jié)果來看,利用吸附達(dá)到對(duì)DON毒素的脫毒并未取得顯著突破,充分了解DON毒素的物理化學(xué)性質(zhì),尋找安全、吸附效果好的材料及人工合成新型、安全的復(fù)合料將成為吸附脫毒的研究重點(diǎn)。

        1.3輻照脫毒

        利用60Co、137Cs產(chǎn)生的γ射線或電子加速器產(chǎn)生的電子束以及紫外線輻照已經(jīng)廣泛用于谷物單端孢霉烯族毒素的去毒研究。利用60Co-γ射線輻照不同存在條件下的DON和3-ADON,結(jié)果表明:在溶液中,DON和3-ADON對(duì)60Co-γ射線均很敏感,1 kGy和5 kGy時(shí)降解開始,輻照劑量為50 kGy時(shí),二者均被完全破壞;而玉米籽粒中的毒素在輻照劑量達(dá)50 kGy仍含有80%~90%,干燥狀態(tài)下毒素對(duì)輻照不敏感[25]。利用γ射線對(duì)自然污染鐮刀菌毒素的小麥、小麥粉和面包中DON毒素去除作用的研究中發(fā)現(xiàn),γ射線對(duì)自然污染毒素的面包中DON的去除效果最好[26]。李萌萌研究認(rèn)為,60Co-γ射線劑量為10 kGy、輻照0.5 μg/ml DON溶液時(shí)降解率達(dá)90%以上[27]。馮敏等用9 kGy劑量輻照水溶液、乙酸乙酯溶液中DON標(biāo)準(zhǔn)品及散裝大米中DON,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在乙酸乙酯溶液中,800 μg/ml的DON的降解率為27.5%,水溶液中的降解率為73.1%,散裝大米中DON含量為112.5 μg/kg時(shí),9 kGy輻照降解率為90%[28]。李萌萌等用10 kGy輻照赤霉病小麥,籽粒中DON的降解率超過20%,赤霉病麥粒經(jīng)浸泡后再輻照降解率可達(dá)55.76%[29]。另外,4組DON毒素含量不同的大麥在0、2、4、6、8和10 kGy條件下進(jìn)行處理,發(fā)芽后測(cè)定DON毒素的變化,結(jié)果表明,6~10 kGy處理的大麥制備的成品麥芽中DON毒素降低60%~100%,輻照抑制了大麥發(fā)芽過程中鐮刀菌的生長(zhǎng)及產(chǎn)毒[30]。用電子束輻照小麥、DDGS及中間產(chǎn)物含可溶物的濕酒糟、酒糟可溶物及酒糟,發(fā)現(xiàn)中間產(chǎn)物在55.8 kGy劑量下DON毒素去除率為47.5%~75.5%,小麥DON含量降低了17.6%,而對(duì)DDGS中的DON去除效果不佳[31]。張昆采用高能射線電子束輻照處理DON溶液,輻照劑量增大,降解率增大[32]。從以上研究結(jié)果可以看出,輻照時(shí)的含水量對(duì)DON毒素的降解具有重要影響,且其輻照降解產(chǎn)物結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及毒性有待進(jìn)一步研究。

        Park利用自制的微波誘導(dǎo)氬等離子體系統(tǒng),經(jīng)過5 s處理后可完全去除AFB1、DON和NIV,進(jìn)一步利用老鼠巨噬細(xì)胞RAW264.7證明其毒性顯著降低[33]。DON毒素在0.1 mW/cm2,254 nm的紫外線照射下隨時(shí)間延長(zhǎng)而減少,1 h后基本全部降解;24 mW/cm2紫外線增強(qiáng)了DON毒素的降解效果,照射劑量越大降解效果越好[34]。Murata用強(qiáng)度1.5 mW/cm2、254 nm紫外光輻照DON毒素濃度為60 μg/g的玉米青貯飼料,并連續(xù)攪拌30 min后,DON水平顯著降低(13 μg/g),且其中所含維生素E及β-胡蘿卜素含量沒有變化[35]。余以剛以紫外照射強(qiáng)度1.2 mW/cm2,水分12.00%的條件下處理DON污染小麥粉60 min,4種不同DON含量的小麥粉降解率均達(dá)30%以上,且紫外線處理的DON毒素對(duì)LO2細(xì)胞的毒性降低[36]。通過充分研究紫外線照射條件下DON毒素的降解產(chǎn)物結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及毒性,從而利用紫外線降解糧食及飼料中的DON毒素可能具有廣泛的應(yīng)用前景。

        2 脫氧雪腐鐮刀菌烯醇的化學(xué)脫毒技術(shù)研究進(jìn)展

        2.1堿法脫毒

        研究認(rèn)為,DON毒素在堿性條件下,DON的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,分子毒性基團(tuán)被破壞使毒性降低或者消失,例如,DON和NIV在堿性環(huán)境中會(huì)轉(zhuǎn)化為不同的產(chǎn)物,包括打開12,13-環(huán)氧基團(tuán)或C15經(jīng)由反醛醇重排形成醛基或形成內(nèi)酯結(jié)構(gòu)。DON毒素的降解程度與pH值、溫度及反應(yīng)時(shí)間相關(guān)。在室溫下利用氨熏發(fā)霉玉米1 h和18 h后,DON的濃度降低9%和85%。DON在NaOH溶液中加熱已分離出的降解產(chǎn)物有9種,即isoDON、norDON A、norDON B、norDON C、DON內(nèi)酯、9-羥甲基DON內(nèi)酯、norDON D、norDON E、norDON F,利用人的無限增殖化腎臟上皮腺細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞毒性試驗(yàn),結(jié)果表明,DON有效濃度約1.1 μmol/L,而norDON A、B和C在100 μmol下沒有發(fā)揮任何顯著作用,表明環(huán)氧基團(tuán)的破壞顯著降低了DON的毒性[2]。同樣,用Na2CO3和NaHCO3等堿性試劑處理DON毒素,隨著溫度及反應(yīng)pH升高,對(duì)DON毒素分子結(jié)構(gòu)的破壞作用越強(qiáng)。食品加工中,一定濃度的Na2CO3和適當(dāng)?shù)募訜嵩鰪?qiáng)了DON毒素的去除效果[37]。在含有18.4 μg/g DON的大麥樣品中加入1 mol/L的Na2CO3,添加量為20 ml/100 g,80℃孵育1 d后DON降至4.7 μg/g,8 d后DON毒素幾乎被完全降解,而無添加Na2CO3的樣品,DON在1 d后下降至14.7 μg/g,8 d后降至4.9 μg/g[38]。DON和NIV與N-α-乙酰-L-賴氨酸甲酯加熱會(huì)迅速降解,可能與ε-氨基基團(tuán)的堿性催化有關(guān)。因以賴氨酸為基礎(chǔ),ε-氨基基團(tuán)常常參與氫鍵結(jié)合,并作為廣義堿起催化作用。這個(gè)功能基團(tuán)常發(fā)生甲基化作用,可以解釋DON的反應(yīng)產(chǎn)物中C15常會(huì)失去乙?;鶊F(tuán)[2]。因此,在食品及飼料的加工過程中,合理利用熱和堿的協(xié)同效應(yīng)可對(duì)DON毒素進(jìn)行有效去除。

        2.2氧化作用

        圖2 DON在臭氧條件下的變化

        2.3還原作用

        還原劑也可改變單端孢霉烯族毒素的分子結(jié)構(gòu)和生物活性。例如:抗壞血酸、半胱氨酸、谷胱甘肽以及含硫試劑等。其中,去毒效果較好的化合物主要是含硫試劑,主要包括亞硫酸氫鈉、亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、焦亞硫酸鈉等,因其具有較強(qiáng)的還原性能將DON轉(zhuǎn)化成DON-磺酸鹽,并已被證明對(duì)豬的毒性降低有作用[50-51]。利用含硫試劑與DON反應(yīng)后鑒別得到三類磺酸鹽產(chǎn)物及產(chǎn)生的條件,結(jié)果見圖3[52],另有研究認(rèn)為,DON與Na2S2O5(SBS)結(jié)合的位點(diǎn)有兩個(gè),見圖4[51]。

        用NaHSO3處理的小麥生產(chǎn)的小麥粉,DON的保留率只有5%。以100℃,輸入水分為22%的飽和蒸汽連續(xù)攪拌15 min,1%的Na2S2O5能使小麥中DON含量由7.6 mg/kg降至0.28 mg/kg,降解產(chǎn)物為DON-磺酸鹽,并在堿性條件可重新水解為DON。用Na2S2O5處理過的小麥與未處理過的發(fā)霉小麥進(jìn)行小豬飼喂試驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn),用Na2S2O5處理過的小麥顯著優(yōu)于未處理的發(fā)霉小麥,在試驗(yàn)小豬的血漿中沒有發(fā)現(xiàn)DON,說明DON-磺酸鹽具有一定的穩(wěn)定性,在胃的強(qiáng)酸環(huán)境及在中性和弱堿性的小腸中穩(wěn)定存在而沒有水解,接近于無毒[52]。用Na2S2O5、甲胺及氫氧化鈣處理受DON及ZEN污染的玉米并飼喂雌性仔豬,并對(duì)仔豬的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè),27 d之后,通過血漿毒素的檢測(cè)證明,Na2S2O5、甲胺及氫氧化鈣對(duì)發(fā)霉玉米具有有效的脫毒作用,用處理后的玉米飼喂的仔豬的健康狀態(tài)未受到影響。造粒時(shí)添加Na2S2O5可提高污染豬飼料的利用率,Na2S2O5具有較好的脫毒效果及并未對(duì)保育豬產(chǎn)生顯著的影響[53-54]。通過體外MTT實(shí)驗(yàn),分析了DON、DOM-1、DON-磺酸鹽、SBS對(duì)外周血單個(gè)核細(xì)胞(PBMC)和豬腸道上皮細(xì)胞IPEC-1和IPEC-J2的毒性,DON的IC50分別為1.2±0.1,1.3±0.5和3.0±0.8 mmol/L,而DONS、SBS和DOM-1濃度分別為17、8和23 mmol/L,均未對(duì)上述細(xì)胞產(chǎn)生顯著影響[51]。D?nicke在不同水分下,調(diào)查Na2S2O5和丙酸(PA)對(duì)貯藏中的發(fā)霉小麥DON的動(dòng)態(tài)變化及腐敗現(xiàn)象,結(jié)果發(fā)現(xiàn),Na2S2O5(5 g/kg)單獨(dú)或與PA(10 g/kg)聯(lián)合使用,阻止了霉菌的生長(zhǎng),DON毒素含量降至原含量的1.2%~4.3%[55]。Paulick測(cè)試了用Na2SO3和PA進(jìn)行對(duì)DON脫毒的效果研究,DON濃度隨著補(bǔ)充的Na2SO3的量的增加而減少,高水分30%有利于DON減少,在低含水量下,玉米粒中的DON降低比玉米粉更顯著[56]。Frobose研究認(rèn)為,1.0%的Na2S2O5使污染的小麥DON降低了92%,添加了Na2S2O5的飼料降低了DON對(duì)豬的毒性作用,但在生理?xiàng)l件下DON-磺酸鹽可能重新降解為DON[57]。由于磺酸鹽類化合物在食品中應(yīng)用具有較大的安全隱患,其在食品中脫毒受到限制,但從現(xiàn)有研究來看,一定濃度的磺酸鹽含量用于飼料脫毒并未發(fā)現(xiàn)對(duì)動(dòng)物的生理生化造成顯著影響,因此,經(jīng)過嚴(yán)格的檢驗(yàn)與分析,在飼料中的應(yīng)用可能具有較好的前景。

        圖3 DON與含硫試劑的反應(yīng)產(chǎn)物及產(chǎn)生條件

        圖4 DON與Na2S2O5的反應(yīng)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)

        相對(duì)安全的還原試劑主要有抗壞血酸、L-半胱氨酸和谷胱甘肽等,L-半胱氨酸作為添加劑使用的可顯著降低面包中DON的含量(38%~46%),并檢測(cè)到產(chǎn)物isoDON[58]。谷胱甘肽是生物體最強(qiáng)的還原劑,研究發(fā)現(xiàn),谷胱甘肽與DON共孵育時(shí)可降低DON含量,并分析了3種降解產(chǎn)物的可能結(jié)構(gòu),見圖5[59],但其在生產(chǎn)中應(yīng)用及安全性有待驗(yàn)證。

        圖5DON與谷胱甘肽結(jié)合物的可能結(jié)構(gòu)

        注:質(zhì)譜測(cè)定結(jié)合物分子量為603.65(C25H37N3O12S)

        3 展望

        自然污染的谷物中除存在DON毒素外,其衍生物也廣泛存在,在物理、化學(xué)反應(yīng)過程中可能出現(xiàn)相互轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象,且DON毒素的物理、化學(xué)脫毒技術(shù)大多伴隨著分子結(jié)構(gòu)的變化,應(yīng)對(duì)其反應(yīng)產(chǎn)物的分子結(jié)構(gòu)、毒性進(jìn)行詳細(xì)分析。尤其是化學(xué)脫毒技術(shù),除保證較好的脫毒效果外,還應(yīng)考慮化學(xué)試劑本身帶來的安全性問題,研發(fā)高效、安全的物理、化學(xué)脫毒技術(shù)在谷物脫毒過程具有重要意義。

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        (責(zé)任編輯:趙琳琳)

        Progressofdeoxynivalenoldetoxificationbyphysicalandchemicalmethods

        CHANG Jing-hua,LUAN Yu-ting,ZHOU An-qun,HE Zhi-ming

        (College of Science,LiaoningTechnical University,Fuxin 123000, China)

        Deoxynivalenol (DON), a kind of trichothecene mycotoxin, is a frequent worldwide contaminant of cereal crops including wheat, corn, oat, et al. And bread, noodles, oatmeal, biscuit, beer and feeds can also be contaminated by DON. DON has strong chemical stability, sustainable cause harm to people and animals in the food chain. Physical, chemical and biological methods are popular to reduce DON. We discussed the influence of physical methods, such as heating, adsorption, irradiation and chemical methods such as alkaline reagents, oxidizing reagents, reducing reagent on DON,to provide reference for potential hazard reduction of DON.

        deoxynivalenol;cereal crops;detoxification

        2017-03-18;

        2017-11-07

        科技部基礎(chǔ)性工作專項(xiàng)重點(diǎn)項(xiàng)目(2013FY113400);遼寧省教育廳基金(L2015207);遼寧工程技術(shù)大學(xué)生產(chǎn)技術(shù)問題創(chuàng)新研究基金(20160040T)。

        常敬華(1975-),女,講師,博士,研究方向?yàn)榧Z食真菌及毒素控制。

        10.7633/j.issn.1003-6202.2017.11.006

        Q936;TS201.6;S379.7

        A

        1003-6202(2017)11-0021-07

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